范文一:反舰导弹攻击航空母舰毁伤概率结构模型
、,01(19 No(6第19卷第6期 海军航空工程学院学报
2004年11月 OF JOURNALNAVALAERONAUTICALENGINEERINGINSTITUTENOv(2004
反舰导弹攻击航空母舰毁伤概率结构模型
刘持胜1,宋贵宝2,李红亮1
(1(海军航空工程学院研究生管理大队;2(海军航空工程学院飞行器工程系,烟台,264001) 摘要:简单介绍了航空母舰编队的编成。根据其防御特点,建立了反舰导弹攻击航空母舰毁
伤概率结构模型,分析了各层元素之间的关系,指出了作战仿真中需重点研究的对象。 关键
词:反舰导弹攻击;毁伤概率;航母编队;结构模型 文献标识码:A中图分类号:E917 2航母编队对反舰导弹的防御过程 0引言
航母编队防御可能采取的抗击方式为: 以大型航空母舰(以下简称航母)为核心的航母 编队是目 (1)在防御层次上采取中远层区域防御和近程点 前世界上各海军强国的主要突击力量。因此, 防御相结合。区域防御武器主要是‘标准II”导弹;近 分析航母编队防御特点,建立反舰导弹攻击航母毁伤 程点防御武器主要是“海麻雀”导弹、“拉姆”导弹和“密 概率模型,对研究潜艇编队伏击航母编队等问题十分
集阵”舰炮;它们在各自的杀伤区内对来袭目标进行拦 。同时,计算毁伤概率是评定导弹武器系统的 必要 截,形成了一个有效的拦截纵深。 条件和依据。它不质量、导弹的作战效能以及合理使用反舰导弹的重要 (2)在防御方式上采取“硬抗击”和“软抗击”相结 但能为导弹的改进提供可靠的参考 合的手段。其“硬抗击”武器是指“标准II”导弹、‘‘海麻 依据,而且也为作战部队的战斗使用、制定导弹的射 雀”导弹、“拉姆”导弹和“密集阵”火炮系统;“软抗击” 击规则及导弹的战术研究奠定必不可少的基础。
武器主要是SLQ32电子战系统及MK36快速箔条发射 1航母编队的编成 系统。在防空作战中,软硬抗击相结合,互为补充, 成为一个较完整的反导体系。 以美国为例,航母编队的标准编成包括l艘航空 母舰、2艘“提康德罗 舰载预警机在正常巡逻搜索状态,当发现目标后, 加”级导弹巡洋舰、2艘“阿里?伯
首先进行识别、分类,然后进行威胁判断。若判断为 克”级导弹驱逐舰、2艘“斯普鲁恩斯”级驱逐舰、2艘“洛 威胁目标,则开始进行目标分配、火力分配、目标指 杉矶”级攻击核潜艇及1艘综合补给船。此外,还有一 示和目标跟踪,同时将导弹的飞行数据传给舰队中各 个舰载机联队。 遂行任务时,实际编成为8,13艘舰船。根据防 防空舰只。 御任务的不同,有两种编队方式。 舰载预警雷达搜索到目标后,也开始捕捉、跟踪,
各种防空武备做好抗击的准备。当威胁目标处于舰空 绕一是在对空作战中,航母居中编队,随行舰船围 导弹的杀伤区远界时,则发射舰空导弹进行拦截(不 在四周;二是在反潜作战时,航母略为靠后编队, 考虑两艘防空舰艇“标准II”导弹防空交叉空域);当进 除防空警戒舰只外,其它舰艇成夹角600的扇形配置 入近程反导武器(“拉姆”导弹和“密集阵”火炮的组合) 在航空母舰的前方。这种部署使航母编队的空中有军
防空区域时,首先“拉姆”导弹进行射击;其次“密集阵” 用卫星、预警机、电子战机、战斗机、反潜机等;水
面有“宙斯盾”型导弹战舰护卫群,能用导弹、火炮、 对突入其火炮最大射程内的导弹进行射击,电子干扰 鱼雷等攻击远距离、多方向、多批次的来袭目标;水 贯穿其中。 下有攻击型核潜艇 整个抗击过程如图l所进行反潜巡逻等,形成了系统配套 J。 示: 的防御能力12 收稿日期:2004(07(2l 作者简介:刘持胜(197卜),男,讲师,硕士生
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(662( 2004年第6期 海军航空工程学院学报
一一——————————————————————————————————————————————一
3反舰导弹攻击航母毁伤概率结构模型 根据反舰导弹对航母攻击过程分析,选取反舰导 弹攻击过程中的典型元素(见图2)。 按照功能和硬件混合分解法,对图2进行层次 解。很明显,第一层的两个元素之间是相互影响 分
的, 结构模型将不再建立。第三层的七个元素之间
由于没 有相互影响,也不建立结构模型。下面,我们重点分析第二层和第四层,并对两个
层次中元素之间的关系进行详细分析及建立结构模
型。图1航母编队对抗反舰导弹过程示意图 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一 r—————?‘—’。。‘—。—‘—1 i l燃慨
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L==—f==二年_二一一一}一一一一一一一一一一十一一一一1一一一一一一一一一一一一一一一一 —— 一 一 1 目标的辐 反舰导弹 电子干扰 “拉姆” “密集 “标准 “海麻 反舰导弹反舰导弹 反舰导弹 前置 阵”系统 系统 射、反射 II”导弹 雀”导弹 导弹 可靠性 中继制导 自导距离 特性 航向角 杀伤区 反应时间 杀伤区 杀伤区 杀伤区 密集 有源干扰 “反舰导弹 反舰导弹 “海麻 “拉姆” “宙斯 目标的 反舰导弹 反舰导弹 系统覆盖 雀”系统 制导系统 阵”系统 机动性 易毁性 易毁性 巡航高度 巡航速度 盾”系统频率反应时间 反应时间 反应时间 反应时间 反舰导弹 反舰导弹 反舰导弹 千扰 反舰导弹 “海麻 “拉姆” “宙斯 雷达 雷达 雷达第一次 炮弹发射 盖频率及 !厂— ]导导弹数 导弹数量 导导弹数 火箭弹覆 雷达频率 盾”可制 雀”可制 可制导 弹鼓 抗干扰特性 开机时间速率及 反射面积 4第四层 箔条云 量及导弹 及导弹 量及导弹 反舰导弹 反舰导弹存量 反舰导弹I反舰导弹 形成时间 lI(((((((((((一 J总数 总数 总数 末制导雷达 雷达 ?制导雷达I末制导雷达 第二次 第二次第一次l第一次 开机时间 捕捉概“密集 捕捉概率l选择概率 电子干扰 “拉姆” “标准 “海麻 率 阵”系统 反舰导弹系统 II”导弹 雀”导弹 导弹 雷达探测 反舰导弹 反舰导弹可靠性 末制导雷达 反舰导弹 制导精度 制导精度 制导精度 距离 突防高度 突防速度 第二次 自导概率 选择概率
“海麻 “拉姆” “宙斯 “密集 反舰导弹反舰导弹 制导雷达 反舰导弹 盾”系统 雀”制导 反舰导弹 阵”系统 战斗部 命中目标 探测 雷达探测 雷达探测 引战配合 命中概率 可靠性 质量 落点速度 距离 距离 距离 反舰导弹反舰导弹 “宙斯 “海麻 “拉姆” 战斗部战斗部类型 雀”系统 系统 盾”系统 威力及爆炸方式 可靠性 可靠性 可靠性
图2反舰导弹攻击航母过程典型元素选取图
(1)预警机发现概率。预警机是航母编队远程防 3(1第二层的结构模型 空的主要眼睛,为编队提供足够的反应和调整时间。
3(1(1第二层的元素说明 在这里只考虑预警机的预警效果,并不考虑其指挥攻
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总第78期刘持胜等:反舰导弹攻击航空母舰毁伤概率结构模型
击机进行拦截导弹的能力。预警机对反舰导弹的发现 过程需要重点分析的元素。其来源是:预警机将反舰
导弹的飞行数据传送到编队后,航母编队努力改变航 信息送到编队指挥舰后,编队航向和航速将会有相应
向和航速以使防空能力最强的舰艇离反舰导弹最近, 的变化,因此它直接影响‘‘航母编队的航向和航速”。 (2)航母编队航向及航速。“航母编队的航向和 以实施防空抗击。对其的分析主要是舰艇的软、硬抗
击武器。 个依据。由于航母编队一直在前进中,即编航速”也是攻击方反舰导弹发射前置航向角参数的一 其次,结构模型显示‘‘单或多方向攻击”和“导弹发 队的相对 位置一直变化,因此它直接影响“离反舰导弹最近的舰 射数量和间隔时间”直接影响“预警机发现概率”和“航 母航向和航速”,即航母编队通过调整才能应付反舰导 艇”;同时,预警机的飞行也是围绕着编队进行的,因 弹的发射方式,反过来说就是我们可以通过实施多方 此它也直接影响着“预警机的发现概率”。 (3)航母编队编成、队形及位置。“航母编队编 向攻击、增加导弹的发射数量和降低发射间隔时间来 提高导弹的毁伤概率【4’5J。 防空武器的类型及作战体成”主要是指编队中舰艇类型和数量,并由此可知编队 制;“编队队形”是确定哪一
艘防空舰艇离反舰导弹最近的主要依据。“编队位置”
实际上是相对潜艇的位置,是潜艇发射导弹前主要发
射参数的来源,它直接影响着“潜艇指挥发射设备”。 (4)离反舰导弹最近的舰 艇。它是整个反舰导弹圈匿 攻击过程主要考虑的元素,当预警机发现目标后,由 于预警时间较长且舰艇的速度较快,整个编队会改变 航向和航速以使防空能力最强的舰艇离反舰导弹最 近。 (5)潜艇指挥发射设备。根据航母编队位置、自 图3第二层的结构模型
然环境等元素可确定导弹的发射前置航向角、自导距
离、数量、间隔时间以及单或多方向攻击方式,并进3(2第四层的结构模型 行潜艇问的通信联系。它直接决定着“导弹的发射数量 3(2(1第四层的元素说明 及间隔时间”和‘潜艇的单或多方向攻击”。 (6)反舰导弹发射数量及间
该层的元素是对上一层元素的具体分解,是攻击 隔时间。要想有较大 过程的具体结构模型。 的毁伤概率,需发射足够多的反舰导弹,并且发射间 隔足够小,才能抑制编队指挥 元素(1),(6)阐述有关“标准II”导弹性能: 系统的反应时间。“潜艇 (1)“标准II”导弹杀伤区。杀伤区又称“攻击 的单或多方向攻击”与“反舰导弹的发射数量及间隔时 指导弹以不低于某一概率毁伤预定目标的空间区区”, 间”一起直接影响“预警机的发现概率”。当然预警机发
域。 它是防空导弹防空能力的主要参数之一。杀伤区的参 现目标后航母编队的航向和航速也肯定会随之有所变数主要取决于导弹武器系统的战术技术性能、射击条 化,即两者也同时直接影响着“航母编队的航向和航件和目标运动特性以及作战条件等。现役“标准II”导 速”。
弹的杀伤区非常大,是航母编队中远程防空的主要武 (7)潜艇单或多方向攻击。航母编队的防空能力 器,因此也是我们研究攻击模型的主要对象。在这里 非常强大,对航母编队必须实施多方向攻击,才能有要说明的是,导弹杀伤区是多枚同时被制导的导弹杀 较大的毁伤概率。伤区的综合空域,以对应多枚同时攻击的反舰导弹。 3(1(2第二层的结构模型建立
杀伤区的大小直接影响“反舰导弹的命中概率”、“反舰 根据以上分析,第二层的结构模型【31见图3。导弹的易毁性”; 3(1(3第二层结构模型分析 第二层的元素是在整体上对攻击过 (2)“宙斯盾”系统反应时间。武器系统的反应时 程的解析。从 间是指从发现目标到武器系统发射出导弹攻击目标所 结构模型中可清晰的看出源点是“航母编队编成、队形 需的时间。反应时间越快,则发射系统可以发射越多 及位置”,汇点是“离反舰导弹最近的舰艇”,攻击过程 的防空导弹,其直接影响“‘宙斯盾’可制导导弹数量及 要注重的元素分层次的显示出来。“离反舰导弹最近的 导弹总数”;同时由于“宙斯盾”系统指挥着舰载电子于 舰艇”在实战中是与反舰导弹对抗的主体,是我们攻击
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664?海军航空工程学院学报 2004年第6期
扰系统,直接影响着电子干扰系统的反应时间,因此 (23)“密集阵”系统可靠性。 是攻击模型中一个
元素(24),(27)是电子干扰系统的性能阐述: 不可缺少的元素;
(3)“宙斯盾”可制导导弹数量及导弹总数。“宙 (24)电子干扰系统反应时间。电子干扰及时起
斯盾”系统可同时制导16枚‘啼示准II”导弹抗击空中目 作用相当重要,因此它直接影响反舰导弹的第一次捕
捉概率; 击的根据所在,也是发射多枚导弹进行攻击标,这是“宙斯盾”最大的特点和优势,是其抗饱和攻 (25)有源干扰系统覆盖频率。它既可影响雷达 的主要原 因。其影响因素主要是系统自身,包括系统反应时间、 工作,也可影响无线电高度表和中继制导接收机工作; (26)干扰火箭弹覆盖频率及箔条云形成时间。 雷达探测概率、可靠性等。由于杀伤区是多枚导弹的 宙斯盾’系统可制导导弹的数量及 干扰火箭弹形成的箔条云主要作用是形成假目标,引 杀伤区总和,因此 标准II’导弹的杀伤区”; 诱反舰导弹误击箔条云,因此箔条云的形成时间非常 导弹总数”直接影响 (4)“标准II”导弹制导精度。导弹的制导精度是 重要。另外,箔条云也可影响红外制导雷达,因此其 覆盖频率也是一个重要的指标; 主要参数之一,主要导弹拦截能力的主要参数之一,也是衡量导弹性能的 (27)电子干扰系统可靠性。电子干扰系统的可 受目标特性、作战环境和制导雷
达的性能等影响。‘标准II”导弹的制导精度是比较高 靠性与其它舰载武器系统的可靠性解释是一样的,影 的,研究中要高度重视。“标准II”导弹的制导精度直 响关系也一样。 接影响“‘标准II’导弹的杀
伤区”的大小; 元素(28),(29)是目标特性阐述:
(5)“宙斯盾”系统雷达探测概率。它主要衡量舰 (28)目标的辐射、反射特性。它影响反舰导弹
载雷达的探测预警性能。“宙斯盾”系统采用SPY-lA 末制导雷达的捕捉概率和选择概率; 雷达,雷达的超
(29)目标的易毁性。它是描述目标对战斗毁伤 视距探测性能很高。探测概率直接影 响系统反应时间; 作用的敏感性的一种特性,是攻击武器的毁伤特性和 (6)“宙斯盾”系统可靠性。可靠性是指武器系统 目标的物理特性的函数,它直接影响反舰导弹攻击航 母的毁伤概率。 统所有作战性能的发挥。航母编队各在规定条件下完成规定作战任务的能力,它影响着系 元素(30),(55)是反舰导弹性能元素阐述: 武器系统的可靠 性应该说是比较高的,但也受自然环境的影响,必须 (30)反舰导弹前置航向角。它是发射指挥设备 歹?出。 根据导弹速度、航母编队位置、航向及航速等确定并
元素(7(),(23)的说明与“标准II”导弹性能的 预先装订的。由于反舰导弹的第一次开机时间的计算
公式中有前置航向角,’故直接影响导弹末制导雷达的 阐述大致相同,元素之间的影响关系与“标准II”导弹
第一次开机时间; 性能元素之间的影响关系相同。
(7)“海麻雀”导弹杀伤区; (31)反舰导弹自导距离。它是反舰导弹发射参
(8)“海麻雀”制导系统反应时间; 数之一,由航母编队位置和反舰导弹雷达作用距离决
定并决定着导弹末制导雷达第二次开机时间; (9)“海麻雀”可制导导弹数量及导弹总数; (32)反舰导弹可靠性。它是导弹能否可靠飞行、 (10)“海麻雀”导弹制导精度; 捕捉目标和命中目标的保证。它影响反舰导弹的各性 (11)“海麻雀”制导雷达探测概率; (12)‘‘海麻雀”导弹系统可靠性; 能参数的正常工作; (13)“拉姆”导弹杀伤区; (33)反舰导弹中继制导。飞行过程中采用中继 (14)“拉姆”制导系统反应时间; 制导,是导弹准确飞到预定目标区域的重要保证,直
接影响着末制导雷达的第一次捕捉概率; (16)“拉姆”(15)“拉姆”可制导导弹数量及导弹总数;
(34)反舰导弹巡航高度。反舰导弹巡航高度和 导弹制导精度;
(17)“拉姆”制导雷达探测概率; 突防高度都是发射指挥设备根据海情提前装订的,受
(18)“拉姆”导弹系统可靠性; 海情、无线电高度表的性能和可靠性的影响,且直接
(19)“密集阵”系统杀伤区; 影响敌雷达探测概率、敌防空导弹制导精度及导弹自
(21)炮弹发射速率及弹鼓(20)“密集阵”系统反应时间; 身末制导雷达的捕捉概率; (35)反舰导弹巡航速度。导弹的飞行速度(巡 存量; (22)“密集阵”系统雷达探测概率; 航速度与突防速度)与飞行高度一样对敌舰载雷达的
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总第78期 665刘持胜等:反舰导弹攻击航空母舰毁伤概率结构模型
探测概率和敌导弹制导精度都有直接影响,当然对导 (50)反舰导弹命中概率。它直接影响反舰导弹
弹自身雷达的捕捉概率也有影响;同时,根据卫星中 攻击航母的毁伤概率; 继制导原理和前置航向角的确
(51)反舰导弹命中目标的落点速度。它和“战斗 定原理,导弹的飞行速 部质量”一起影响弹体对目标的侵彻深度,影响目标的度对中继制导和前置航向角都有直接影响; (36)反舰导弹机动性。它对敌舰载雷达的探测 易毁性; 概率和敌导弹制导精度都有直接影响,也会 (52)反舰导弹战斗部质量。它直接影响战斗部 直接影响 反舰导弹的可靠性、飞行高度和中继制导; 威力; (37)反舰导弹易毁性。其定义与“目标易毁性” (53)反舰导弹引战配合。引信、战斗部的配合 相似。它影响反舰导弹的命中概率; 至关重要,适时引爆方可达到最大毁伤概率,它影响 (38)反舰导弹雷达频率。末制导雷达工作频率 目标易毁性; 和工作机制是雷达抗干扰性能的保障之一,它影响末 (54)反舰导弹战斗部类型及爆炸方式。它直接 制导雷达的捕捉概率和选择概率; 影响战斗部威力; (39)反舰导弹雷达反射面积。它直接影响导弹 (55)反舰导弹战斗部威力。它影响目标易毁性 的被探测概率和敌舰载防空导弹的制导精度; 且直接影响毁伤概率;
(40)反舰导弹雷达抗干扰性能。它影响着末制 (56)自然环境。自然环境是导弹攻击过程中自
导雷达的捕捉概率、选择概率和自导概率; 始自终的影响因素,一般包括:降雨量、海情、温度、
(41)反舰导弹雷达第一次开机时间。它在导弹 湿度和风速。但它们对“反舰导弹自导距离”、“反舰导 飞行
弹的雷达反射面积”及反舰导弹战斗部自身的特性不 过程中具有举足轻重的作用。末制导雷达开机时 产生影响。因为:自导距离是根据目标的距离、位置 间过早,则捕捉不到预定目标;过晚则有可能偏离预 来确定的,与自然环境无关;而雷达反射面积是导弹 定航向,以至于捕捉不到目标。第一次开机并捕捉到 自身的特征,导弹制造出来之后,雷达反射面积就已目标后,雷达将关机飞行。它直接影响第一次捕捉概 率和第二次开机时间; 经确定,与自然环境也是无关的。 (42)反舰导弹末制导雷达第一次捕捉概率。它 3(2_2第四层的结构模型建立 直接影响第一次选择概率; 由以上分析,得到第四层的结构模型见图 (43)反舰导弹末制导雷达第一次选择概率。末 3(2(3第四层结构模型分析4。 制导雷达的选择概率是使导弹命中预定目标的重要影 第四层的结构模型是对第二层结构模型的进一步 分解,是具体的攻击过程结构模型。其中离反舰导弹响因素。它直接影响末制导雷达的第二次捕捉概率; (44)反舰导弹雷达第二次开机时间。雷达第二 最近的舰艇对反舰导弹的抗击分为“‘标准II’导弹”、 “‘海麻雀’导弹”、“‘拉姆’导弹”、“‘密集阵’舰炮”、“电 次开机是根据自导距离等参数解算出来的,开机后雷 第二次捕捉概达不会再关闭,进入自导段。它直接影响末制导雷达 子干扰”五个具体武器系统的性能元素。
第四层结构模型分为16个层次,各元素之间的率;
关
(45)反舰导弹雷达第二次捕捉概率。它直接影 系较为明显的显示出来。结构模型的源点有5个:
然环境”、“反舰导弹的雷达反射面积”、“反舰导弹的 “自 响第二次选择概率;
(46)反舰导弹雷达第二次选择概率。由于末制 自导距离”、“反舰导弹战斗部质量”和“反舰导弹战
导雷达第二次选择到预定目标后进入自导段,因此末 斗部类型及爆炸方式”。汇点有一个:“目标易毁性”。
“目标易毁性”、“反舰导弹命中概率”、“反舰导弹 制导雷达的第二次选择概率直接影响末制导雷达的自 导概率; 易毁性”、“‘宙斯盾’系统的探测概率”元素都单独作为 (47)反舰导弹自导概率。末制导雷达的自导概 一层,足以看出它们的重要性。 率直接影响导弹的命中概率; 自然环境对各种武器系统的可靠性都是直接影 响,而可靠性又直接影响着武器系统的所有性能元素 (48)反舰导弹突防高度。反舰导弹的突防高度 大多在5,6m,降低了被敌舰载近程武器击中的概率。 的正常工作。 其影响关系与巡航高度是一致的; 由结构模型可看出,“干扰火箭弹箔条云覆盖频
一(49)反舰导弹突防速度。影响关系与巡航速度 率”是在模型中的第ll层,而箔条云的主要作用是形
样; 成假目标,是在导弹攻击的最后阶段才起作用,似乎 万方数据
海军航空工程学院学报2004年第6期
参数。由结构模型可看出导弹的运动特性对己方反舰 这一元素也应该为结构模型汇点。但是这样就不容易
导弹和敌方防空导弹的制导都有极大的影响,而且大 具体分析其与其它元素的关系。
多是跨级影响,重要性不言而喻‘6’71。 结构模型的第13层大多是反舰导弹的运动特性
图4第四层的结构模型 目标易毁性的影响最大,结构模型的汇点是攻击方作 4结论 攻击仿真需要重点分析的元素。
结构模型中反舰导弹雷达开机后,末制导雷达的 本文就远程反舰导弹对航母的攻击过程进行了较 两次捕捉概率和两次选择概率对反舰导弹的自导概率 为详尽的分析,选取攻击过程中的典型元素,首先进 有相当大的影响,这一点要有足够的重视,尤其是对 行了简单的层次分解,然后分别对各个层次中的元素 于实施弹道机动的导弹,其末制导雷达的第二次捕捉 之间的关系进行了详细地分析,并由此建立了攻击过 概率和第二次选择概率就显得更加重要。 程中的两个结构模型。 总之,在实际应用中,根据具体的反舰导弹和航 通过分析,我们可以看到所建立的结构模型比较 母编队的组成,就可以按此结构模型建立详细的反舰 符合反舰导弹攻击过程。即:潜艇根据自然环境、航 导弹攻击航母过程中各模块的数学模型;在仿真中也 母编队位置等确定发射参数并装订,包括自导距离、 可根据实际需要进行模块的取舍,从而评估出反舰导 导弹前置航向角、飞行高度等。飞行过程中经历其它 弹对航母的攻击能力。 (下转第674元素的种种影响,到了最后攻击阶段,则毁伤概率受 页)万方数据
?674? 海军航空工程学跣学报 2004年第6期
参考文献:7 7—1“^扫窭堡墨呈霎詈篓兰年娄量冀耄銎耋七妻现堡薹塞 中起着十分重要的作用。武器装备研制作为一类特殊
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The Frame of the and W宅apon Equipment
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To Aircraft C枷er Missile by Anti—ship
Gui-bao‘, UUUChi—shen91,SONG Hong?lian91
of (1(Graduate Airbome vellicle Students’Bngade ofNAEI;2(Depa咖lent Engineering,NAEI,Y抽tai,in Abstract: Aircraft carrier formation is introduced t}lis Based on the defense attribution of p印eL 264001) model of of to aircraft c删er fomation,me stmcture me aircraft camer IIlissile is pmbability d锄age by anti—ship of built,relations these eleInents in of in battle are simulation out,in order to makelayers are姐alyzed,objects study pointed for af陆r battle in t11e future( IIlilitary preparation carrier words: of formation;stmcture fnodelKey 柚ti—sllip IIlissile;probability d锄age;aircraft
万方数据
范文二:航空母舰模型怎么做 第一次做航空模型
航空母舰模型怎么做 第一次做航空模
型
第一次做航空模型 这一周星期五,我盼望已久的航模课终于开课了。我进教室的时候,似乎已经开始上课了,我快速地坐进位子,拿出文具盒、笔记本,听老师讲课。
教练徐老师给我们讲了一些飞机模型的知识和调整平衡的方法,便对大家说:“今天我们要做飞机模型,我请两位同学帮我发材料。”顿时,教室里一片手的森林。徐老师请了两位男同学来发材料。材料发到我手上时,我如获至宝,左看右看,爱不释手。
这时,徐老师高声说:“大家拆开的时候要小心一点,不要把盒子弄坏了,因为盒子本身也是一个模型。”听了这话,我更加小心翼翼了,我慢慢地拿出材料,再看看盒子,完好无损,总算松了一口气。在老师指导下,我的模型飞机终于一步步地制作完成了。徐老师说可以试机了,我迫不及待地冲出了教室。
到了操场上,看完徐老师的示范,我立即学着老师的样子,将手中的飞机飞了起来。第一次试飞,飞机在天空中绕了几个圈,然后直直地落了下来。我心想:一定是哪儿出错了。于是便仔细的检查起来。哦,原来是尾翼不平啊~按照老师教的调整平衡方法调整以后,开始了第二次飞行。飞机往左偏,撞在了教学大楼上,重重地落了下来。我用侧视镜检验,发现是机翼出了问题。......短短的试机过程很快就结束了,在回教室的途中,总觉得有件事
情还没做,可是又想不起是什么事。
回到教室,徐老师笑着说:“我敢说,全班同学没有一个人写了飞行记录,对吧,如果谁写了,我就再送他一付材料。”我一拍脑门儿,啊~我忘记的事正是写飞行记录啊。唉~真可惜啊~
下课后,我和同学朱紫嫣在操场上玩模型飞机。看着像箭一样冲向天空的小飞机,我忽然明白了:人要经过挫折、长大,才能成功。我期盼下一次的航模课快快到来。
第一次做航空模型相关内容:第一次骑车子 第一次骑车子在暑假里,我学会了骑车子。那是我第一次骑车子。刚开始,我不会蹬一只脚上去了,而另一只脚上不去。我靠着墙,两只脚都上去了,可不到一会儿就倒了,给腿那上摔了两个疤,留了好多血。...
第一次煮饭 每次看到妈妈煮饭,就会想起我第一次煮饭的情景。觉得自己很失败。那天,妈妈说:“该去上班了,可还没煮饭怎么办,”我想我已经长大了应该帮妈妈做些家务活。我找妈妈恳求妈妈让我煮一次饭,妈妈答应了:就急急忙忙的出门了。
第一次煮饭 人的一生中有许许多多的“第一次”,我也不例外。给我印象最深刻的是第一次煮饭这件事。一天,我放学回到家。心想:我要为妈妈分担一点儿家务活。
第一次坐快艇 第一次坐快艇今天爸爸妈妈带我去坐快艇(我一坐上快艇,我有一种惊心动魄的感觉(好像船一晃我就要掉下去似的(可是当我看见有救生衣时,我忐忑不安的心就像一块大
石头落地了(我还看见下面有白色的泡泡(蓝蓝的水在快艇下欢快地流畅(风...
第一次买彩票 第一次买彩票缙云县水南小学王美苏瞧~那么一大群人在干什么,我怀着好奇心使劲的往人群里钻了进去。啊~原来是这样~他们正拿着手中的彩票,在全神贯注的对奖,嘴里还不住的叨念着:“最好四个数字全中......”晚上,我在躺在床上...
第一次做饭 你们会做饭吗,不会吧,告诉你,在这方面我的本事可大了,我可是七岁就会做饭。那天,爸爸妈妈不在家,到了中午了,我的肚子“咕咕”直叫,所以我得想方设法填饱我的肚子。
第一次拔牙 第一次拔牙江苏省海门市实验小学一(4)班施凌翔指导老师:吴国庆今天吃晚饭的时候,我感觉自己的一颗牙松动了。妈妈一看:“哟,要换牙了,吃完饭我带你去医院拔。”哎呀,别的小朋友拔牙时总是大哭大叫的,拔牙一定是很疼的。
第一次购物的经历 今天中午,妈妈烧饭的时候,家里的醋用完了,就大声对我说“董欣楠,你能帮我买瓶醋吗,”我听了妈妈的话,心里很紧张,因为这是我第一次自己买东西,我能做得好吗,妈妈给了我五元钱,说买“海神”醋,我接过钱,飞快地跑出家门刚要过...
范文三:基于改进的接触爆炸毁伤模型的航空母舰不沉性评估
中 国 舰 船 研 究 第 9 卷 第 3 期 Vol.9 No.3 第 3 期 Chinese Journal of Ship Research 2014 年6 月 Jun. 2014
doi:10.3969/j.issn.1673-3185.2014.03.001 期刊网址:www.ship-research.com
网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/doi/10.3969/j.issn.1673-3185.2014.03.001.html
基于改进的接触爆炸毁伤模型的
航空母舰不沉性评估
122222张凯 ,胡玉龙 ,熊治国 ,王健 ,赵永振 ,朱旭
1 海军驻上海地区舰炮系统军事代表室,上海 200136
2 中国舰船研究设计中心,湖北 武汉 430064
摘 要:针对传统航空母舰不沉性评估时采用指定破损舱组和校核规范无法对破损航空母舰生存能力给出定 量评价的问题,首先建立基于单发和双发武器接触爆炸的毁伤模型来模拟舱段在武器毁伤中的破损,并在假定 第 1 发毁伤参数固定的情况下,仿真计算破损航空母舰的浮态随第 2 发毁伤位置在全舰纵向和垂向变化的响应 曲面,然后从满足校核规范和考虑海浪对破损航空母舰的不利影响两方面建立毁伤航空母舰的残存概率模型, 可以对航空母舰在不同武器毁伤下的生存能力给出定量评价。该方法可以作为航空母舰方案设计阶段不沉性 设计与评估的方法和手段。
关键词:航空母舰;不沉性;接触爆炸毁伤模型;双发毁伤;残存概率
- - - 中图分类号:U662.2 文献标志码:A 文章编号:1673 3185(2014 )03 01 07
The Floodability Assessment of Aircraft Carriers Based on
a Modified Contact Explosion Damage Model
122222ZHANG Kai,HU Yulong,XIONG Zhiguo,WANG Jian,ZHAO Yongzhen,ZHU Xu
1 Naval Representative Office of Gun Weapon System at Shanghai District,Shanghai 200136
2 China Ship Development and Design Center,Wuhan 430064 ,China
Abstract: The traditional floodability assessment method of aircraft carrier often requires artificial
specification of the damage cabins and cannot provide the survival capability analysis of damaged ships. Aiming at the problem, the one-hit and double-hits contact explosion damage models are estab?lished in this paper to simulate the damaging mechanism of cabins under actual weapon hits. In this model, the first hit location is artificially specified, while the second hit location is longitudinally and vertically distributed along the profile. Next, the various response surfaces of flooding condition with different second hit locations are calculated. Finally, a survival probability mathematic model is pre?sented to give a quantitative index for the damaged ship, which shows promising results that satisfy cer?tain calibration specification and the deterioration of ocean waves. In brief, the proposed method is ap?plicable for assessing the vulnerability and survivability of aircraft carriers.
Key words: aircraft carrier;floodability;contact explosion damage model;double-hits ;survivalprobability
不沉性评估主要是在指定破舱组合下,要求其满 0 引 言 ,1-2,足确定性校核规范的要求;但这种不沉性校核 在航空母舰的方案设计阶段进行不沉性评估 方式中指定破舱组合的方法没有正确地反应航空
是该阶段生命力设计与控制的重要内容。传统的 母舰遭受武器毁伤下的破舱特性,也没有考虑多
- - 收稿日期:2013 12 25 网络出版时间:2014-6-17 15:38
- 作者简介:张凯(1978 ),男,工程师。研究方向:舰船建造管理,舰船电子武备
- 胡玉龙(1985 ),男,博士,工程师。研究方向:舰船总体研究与设计。E-mail:huyulong1986@163.com
通信作者:胡玉龙
2 中 国 舰 船 研 究 第 9 卷 发武器命中下的破舱特性 ,而 且 ,确 定性的校核 在中纵剖面视图上,首 先通过干涉算法判断
毁伤区域内每一个区域甲板是否与圆形靶区有重 手段也不能对航空母舰毁伤后的生存能力给出定
叠来判断该区域甲板是否毁伤。由于部分区域甲 量评价指标,已经不能满足现代舰船生命力设计
板内有左、右主纵舱壁,区域甲板被分成左、右边 和评估的要求。针对上述问题,本文拟研究开发
(x z) 舱及中舱 ,因 此 ,若 毁伤区爆心 在区域甲 航空母舰遭受单发和双发武器命中时的舱室毁伤 00
板内,则该区域甲板爆炸一侧的边舱和中舱均破 模型,并在此基础上分析双发毁伤位置变化对航
(x z) 损,若爆心 不在该区域甲板内,则只有爆炸 空母舰浮态的影响;最后,从满足不沉性校核规范 00
一侧的边舱破损;若区域甲板内不存在左、右主纵 和考虑动态海浪环境对破损航空母舰的不利影响
舱壁,则该区域甲板将完全破损进水。 两方面建立毁伤后航空母舰的残存概率模型。该
在给定船型参数和毁伤参数下,需 要自动甄 方法将可作为航空母舰方案设计阶段不沉性设计
别破损舱室并计算其几何要素 ;由 于呆木 、球 鼻 与评估的方法和手段。
艏、大外飘,等使得航空母舰结构复杂,从而导致 1 接触爆炸毁伤模型 航空母舰一部分舱室的几何构型也十分复杂,不 利于舱室数据的提取。根据舱室在中纵剖面投影 1.1 结构毁伤模型 的形状,本文将舱室按照几何构型分成了 6 类,如
军舰的毁伤分接触爆炸毁伤和非接触爆炸毁 j 图 2 所示。 图中 i 和 分别表示甲板和水密横舱
壁的索引值,是通过判断舱室两端横剖线的最低 2 种。接触爆炸毁伤是指航空母舰在执行任务 伤
j 点的 z 坐标与 i 和 甲板高度的关系来划分。第 的过程中遭受来自水下和空中武器的直接命中而
发生局部结构的破坏,从而导致舱室进水、倾斜或 1 类舱室由甲板和横舱壁交叉分割形成 ,绝 大多 沉没;非接触爆炸毁伤主要指武器在舰船附近水 数的舱室属于第 1 类;剩余的 5 类舱室是由水密横
舱壁、甲板和呆木(或艏部外飘)共同分隔形成,舱 中爆炸产生的冲击波和气泡脉动等的联合作用使
,3,室各剖面的型值数据读取方式各不相同,其中第 船体产生振荡而发生的总体结构的破坏。就航
空母舰总是以战斗编队形式执行任务的特点来 6 类未形成舱室 ,没 有型剖面数据。 需要指出的
是,当航空母舰的动力舱处于毁伤区域时,由于航 看,其主要威胁来自各种反舰导弹和制导鱼雷,它
空母舰的动力舱尺寸比一般舱室大,特别是在垂 们对航空母舰的破坏主要以接触毁伤为主。本文
直方向上贯穿多层甲板 ,因 此 ,就 需要重新修正 将 上 述 武 器 对 航 空 母 舰 的 攻 击 在 船 体 中 纵 剖
动力舱室的型剖面数据,将动力舱处理为高度方 r面 图 中 简 化 为 了 毁 伤 半 径 为 、圆 心 坐 标 为 0
向上贯穿多层甲板的整体舱室。 (x z) 的 圆 形 靶 区( 图 1),并 记 为 毁 伤 参 数 00 (x z r index ),其 中 ,index = 1 表示毁伤在舰右 000j jj+1 j j+1 j+1 舷 ,index = 0 表示毁伤在舰左舷。 根据圆形靶区 i+1 +1ii+1 范围和水密横舱壁以及甲板的分布,可以得到由
毁伤造成的毁伤区域,该毁伤区域实际上是由靶 i i i
区外且离靶区最近的边界(水密横舱壁和甲板)围 1) 2) 3) (((j j+1 成的几何区域,该几何区域由一系列区域甲板构 j+1 j j+1 j
i+1 i+1 成,这里的区域甲板是指由水密横舱壁与甲板分 i+1 割形成的空间区域,如图 1 所示。 i i i (4) (5) (6) 毁伤区域
毁伤半径 r0 毁伤靶区 区域甲板 图 2 舱室几何构型分类
Fig.2 Geometrical categories of cabins
1.2 双发接触爆炸毁伤 航空母舰及其编队执行作战任务时往往面对 动动 力力 的是敌方制导武器的多批次饱和攻击 ,因 此 ,应 舱舱 该考虑多发武器命中下的航空母舰易损性评估。 毁伤舱室 而双发武器毁伤是航空母舰易损性评估中的典型 图 1 舱室毁伤模型 评估环境,航空母舰遭受双发武器命中时,对破坏 Fig.1 Damaged model of cabins
第 3 期 张凯等:基于改进的接触爆炸毁伤模型的航空母舰不沉性评估 3
双发毁伤 区域的甄别要分为 2 种情形:情形 1 是两发武器毁 参数 伤靶区相距较远 ,毁 伤区域不发生干涉 ;情 形 2
是双发毁伤靶区相隔较近,导致毁伤区域发生干 涉,如否 毁伤区 干涉 图 3 所示。 区域 是 甲板 i 毁伤干涉区 否 第 1 发 相当于单 毁伤区 发毁伤 是
否 否 读取左边第 1 发靶心 区域甲板 在区域甲板 舱数据有纵舱壁
是 是 2 发 第 第 2 发毁读取右 否 否 第 2 发毁伤 爆心在该区 伤在 左边舱数 图 3 双发毁伤干涉示意图 在左舷 舷 据 域甲板 Fig.3 Scheme of interference between double hits 是 是 是 读取左边 对于毁伤情形 1,可 以对两次毁伤导致的破 是 舱数据 读取左边舱 第 2 发毁伤 否 与中舱数据 在左舷 损舱室的几何要素进行单独计算后累加得到;对 否 于情形 2,则 需要对毁伤干涉区域内的舱室进行 读取右边舱 干涉甄别,以免重复计算。本文在编制程序时,对 与中舱数据
上述问题进行了如下处理 :首 先 ,判 断双发所造 图 4 双发毁伤破损舱室数据读取流程
Fig.4 Flow chart of reading damage cabins data in 成的毁伤区是否重叠 ,不 重叠时 ,毁 伤区舱室数 double hits condition 据互不影响;当毁伤区有重叠时,在进行第 2 发毁 mmm式中 ,,xy 和 yz 分别是关于破 损(未 破损) xz 伤区舱室的数据读取时要考虑该毁伤舱室所在区
舰船几何要素的非线性函数。方程组(2)中,第 1 域甲板在第 1 发中是否毁伤,同时,还要考虑舱室
个方程为垂向平衡方程 ,第 2 个方程为横向平衡 所在区域甲板内是否有主纵舱壁 、第 1 发爆心是
方程 ,第 3 个方程为纵向平衡方程。 该方程组表 否在该区域甲板、第 2 发的爆心是否在该区域甲 (T,?,θ) 示舰船平衡时的浮态参数 所确定的水 m板等条件,上述选择条件的组合决定了双发毁伤 ? 线面应该满足的条件。其中:T为平均吃水;为 m 中第 2 发造成的破损舱室的数据。破损舱室数据 横倾角;θ 为纵倾角。
读取流程图如图 4 所示。 航空母舰破损稳性的计算采用“自由纵倾”时 2 毁伤对航空母舰浮态的影响 的最小稳性计算模型。 即当航空母舰遭受毁伤
tan ? , 0 tan θ , 0 后,平衡于浮态参数不为 0(即 ) 2.1 数学模型 的水线面位置,在做等体积倾斜至某角度 α 时,该
位置时的稳性计算转换为求该过程中舰船所做功 根据静力学的相关知识,舰 船漂浮在水面平
衡的条件为: 的最小值,即 , , ,min :T ( X ) , ρ cos α( γ 1)舰 船的重力 G 与浮力 V 大小相等 ,即 合 tan θ , mtan ? , m) , ρVαm f yz xz xy 0 0, 力的主矢量 T , 0 ; γ 2)舰船的重力 G 与浮力 V 的作用线在同一 V , V , 0 , ? tan ?, tan θ tan θ)cos α cos α, cos α, 0 (1 , tan 0 00 1 条铅垂线上,且方向相反,即合力的主矩 M , 0 。 (3)
因此,舰船的平衡方程满足式(1)。 X , (T tan ? tan θ) 式中 :设 计变量 为浮态参数;m
T , γV , G m,m和 m上的横线表示破损状态的相关函数;,yzxz xy
, 0?????????????? , 2 2 2 (1) ρ 为海水密度 ;V为破损舰船稳定平衡时的排水 0 M , M, M, M, 0 x y z ,, 体积;为舰船破损后横摇过程中的排水体积;V MMMV 式中 ,,y 和 分别表示力矩 M 在随船坐 x z
(? θ) 为舰船未破损时的排水体积;为破损舰船 00标系上的分量。对式(1)进行数学展开可得舰船
(? θ) 稳定平衡时的横倾角和纵倾角 ;为倾斜过 破损(未破损)状态下的隐函数形式的平衡方程:
程中舰船的横倾角和纵倾角,破损稳性数值计算 γV , G ,
, 0????????????????
??????????????????
???????? ,
m, mtan ? , 0????????????? xz xy ,,
α为平衡时的 过程中选取有限个离散点来计算;0 , mtan θ (m2) yz xy ,水线面倾角,且满足 , 0
4 中 国 舰 船 研 究 第 9 卷
5(b)为随船坐标系下 水平面上的投影示意图;图 cos α, 1/ 1 , tan ?, tan θ(4) 0 0 0 2 2 8 1) 毁伤参数为 时破损舱段内破损舱室进 α为倾斜时水线面与平衡时水线面之间的夹角, 1
水示意图,其中一部分舱室被海水完全充满,另一 由球面三角形几何关系,有
部 分 未 被 海 水 完 全 充 满 而 存 在 自 由 液 面 ,采 用 cos α, (1 , tan θ tan θ, tan ? tan ?)cos α cos α 1 0 00
Green 公式逐个计算破损舱室的进水体积和舱内 (5)
水线面几何要素并累加得到航空母舰所有破损舱 舰船破损后浮态与稳性的数值计算方法参见
室的进水体积和水线面等几何要素。 文献,4-6,,本文不再赘述。
2.3 双发毁伤对航空母舰浮态的影响 2.2 破损航空母舰与舱室几何要素计算
航空母舰作为大型主战舰艇,往 往会遭受敌 在求解航空母舰破损浮态和稳性过程中,需
方武器的多批次饱和攻击;因此,研究航空母舰遭 要分别计算船体和各个破损舱室在给定浮态参数
受多发武器毁伤具有重要意义。根据上述开发的 下的水线面和水下体积几何要素,用以迭代求解
航空母舰多发毁伤模型,本节将研究航空母舰在 非线性的浮态和稳性方程。本文中采用二维横剖
遭受双发武器接触爆炸毁伤下浮态的变化特性。 线型来表达航空母舰的船型,会出现当水线面与
双发毁伤采用第 1 发毁伤位置固定,第 2 发毁伤位 船体的交线(交点)刚好在两个计算剖面之间时无
置在全舰纵向和垂向变化时的仿真模型,并通过 法求解而导致计算精度较低的问题;文献,7-8,采
二 维 插 值 得 到 航 空 母 舰 浮 态 随 第 2 发 毁 伤 位 置 用增加计算剖面数的方法来提高计算精度,但计
变化 时 的 响 应 曲 面 。 在 两 次 双 发 毁 伤 仿 真 中 , 算效率大大降低。针对这一问题,本文采用线性
(x z r index ) 仿 真 1 中 的 第 1 发 毁 伤 参 数 为000插值的方法先求出水线面与船体的交线(交点)的
(100 8 8 1) ,即靶心在舰舯前部 100 m,高度 8 m; 纵向坐标,然后使用该横剖线之前计算得到的数
(x z r index )为 仿 真 2 中 第 1 发 毁 伤 参 数 000据点坐标,并利用样条插值的方法得到该临界位
(,100 8 8 1) ,即 靶 心 在 舰 舯 后 部 100 m,高 度 置处横剖线与水线面位置的交点,最后采用 Green
8 m;两 次 仿 真 中 的 第 2 发 毁 伤 位 置 在 全 舰 变 化 公式来计算破损舰船和破损舱室水线面和水下体 时,得到航空母舰吃水增量、横倾角和纵倾角的响 积几何要素。图 5 为按照上述原理用程序计算得 应曲面分别如图 6~图 8 所示。在图 6~图 8 中,浅 到的某浮态下破损航空母舰和破损舱段内的进水 色曲面为仿真 1 对应的响应曲面 ,深 色曲面为仿 水线面示意图。
真 2 对应的响应曲面。 其 中 :图 5(a)为 航 空 母 舰 在 毁 伤 参 数 为 图 6 为吃水增量的响应曲面。 由图中可知, (0 8 8 1) 时发生破损进水稳定平衡后,航空母舰 两次仿真中吃水增量的总体变化趋势基本一致, 各横剖面水下部分以及水线面在绝对坐标系中的 当第 2 发毁伤在船舯部、船舯部前后各 50~60 m 处 时,仿真 1 和仿真 2 下的吃水增量同时达到最大; 因此 ,从 保证航空母舰不沉性的角度 ,需 将舷侧 防护区的长度至少涵盖到距船舯前后各 50~60 m 的危险区域。
3 (a)Underwater sections and projection of waterplane of an aircraft carrier 20 2 m/m T15 Δ15 1 10 10 5 z/m0 0 0 5 -15 0 -10 0-50 0 50 100 150 x/m0 0 图 6 吃水增量响应曲面 2020 10 100 0Fig.6 Response surface of increased draft -10 -10 -20 -20 (b) Waterplane in damaged cabins 图 7 为横倾角的响应曲面。 由图可知 ,两 种 图 5 破损舰船和舱室几何要素
Fig.5 Geometrical characteristics of ship and cabins 仿真模型下的横倾角变化趋势基本一致。当第 2
第 3 期 张凯等:基于改进的接触爆炸毁伤模型的航空母舰不沉性评估 5
2)动 力舱的设计应尽可能对称分布在船舯 发毁伤在船舯部接近水线附近位置时 ,仿 真 2 下
两端或靠近船舯部,并加强动力舱段的结构防护 的横倾角更显著 ;而 当第 2 发毁伤不在船舯部位
置时 ,仿 真 1 下的横倾角更显著。 当毁伤发生在 设计 ,防 止毁伤大量进水造成较大的横/纵倾角, 动力舱所在区域时,两种仿真下的横倾都加剧,这 保持航空母舰的机动力。
主要是由于动力舱段沿纵向跨度较长,且高度方 3)在水线附近的高度范围内,特别是在舰舯 向贯穿多层甲板,从而导致破损大量进水的缘故。 前部,尽可能增大舷侧防护区的长度,以减小毁伤
贯穿整个宽度范围内的舱段的概率。 4)航 空母舰舯部毁伤后对舰的浮态影响较 10 为严重 ,因 此 ,对 航空母舰舯部应尽可能加强防 ) ? /(护设计。此外,尽可能不将易燃、易爆品舱室(燃 heel 5 f 油舱、弹药舱)布置在距航空母舰艏、艉部 40 m 区 o 15 le g域范围内。 10 An 0 5 z/m0 0 3 毁伤航空母舰的残存概率模型 x/m0
图 7 横倾角响应曲面 目前,各 国海军使用的破损稳性校核规范都 Fig.7 Response surface of heeling angle
是确定性的校核规范,无法对舰船抵御破损后稳
图 8 为纵倾角的响应曲面。 当第 2 发毁伤在 性损失的能力给出定量评价,不能直接用于舰船
方案的生命力定量评估。例如,美海军于上世纪 船舯以后区段时,仿真 2 下的纵倾角幅值更大;当
第 2 发毁伤在船舯以前区段时,仿真 1 下的纵倾角 70 年代提出的 DDS-079 不沉性校核规范,对不同 船幅值更大;在仿真 1 中,当第 2 发毁伤发生在船舯 长舰艇的破损长度和范围都做了定量的限制, 同部前 100 m 处时(此时第 1 发毁伤与第 2 发毁伤在 时对主要功能舱室的渗透率也做了进一步的规 ,2,范要求,并 给出了不同设计水线长度下舰船的 同一区域),纵 倾角幅值最大达到 1.5?左右 ;而 在
破损浮态和动稳性校核准则。在动稳性方面,该 仿真 2 中,当双发毁伤发生在同一区域时,纵倾角
没有恶化到该种程度。造成这种现象的原因是航 规范是通过对破损稳性力臂—风倾力臂曲线上的 空母舰艏部型线宽度收缩,导致区域甲板的宽度 面积 A与面积 A的比值大于或等于 1.4 来限定。 1 2 逐渐减小,且该收缩区的长度较大,导致在这部分 目前,世界各国海军的舰船不沉性校核规范都是 区域甲板内没有设置主纵舱壁,因此当艏部发生 引用或以该规范为基础制定的;因此,本文以该规 毁伤时,区域甲板完全破损进水,特别是当双发毁 范作为研究的参考规范。根据本文所开发的武器 伤发生在同一区域时,导致破损进水更为严重,从 毁伤不沉性计算程序 ,并 按照 DDS-079 规范 ,得 而加剧纵倾。 到毁伤参数 为(0,6.5,7.5,1)时 的稳性校核图,如 图 9 所示。图中:C 点为破损后的静平衡点,对应 ? 的横倾角 =6.53?;D 点为稳性力臂与风倾力臂的 2 ) 交点 ,并 按照规范向后取 25 ?角作为回复角至 E ? /(1 点 ,D 点和 E 点之间稳性力臂曲线与风倾力臂曲 trim fo0 线之间所夹的面积为 A;D 点沿横倾角轴正向至 2le g -1 An最大稳性力臂对应的横倾角处为 B 点,D 点和 B 点 15 10 之间稳性力臂曲线与风倾力臂曲线之间所夹的面 -2 5 0 z /m 积为 A;二者的面积之比 A/A=3.43。通过仿真计 112x/m0
算 可 知 ,该 毁 伤 想 定 下 的 破 损 航 空 母 舰 满 足 图 8 纵倾角响应曲面
Fig.8 Response surface of trimming angle DDS-079 不沉性规范的要求。 上述不沉性校核规
综合上述双发毁伤仿真对航空母舰浮态的影 范没有对航空母舰毁伤后
的生存能力给出定量的评价,而且该规范的校核 响分析,可以得到对航空母舰分舱和总布置设计
没有考虑海浪环境对破损舰船的影响。实际上, 的一些建议:
由于航空母舰遭受毁伤后破损区域较大,波浪的 1)水 线附近的舱室毁伤后对航空母舰浮态
动态特性使得海水不断被抬高而注入破损舱室中 的 影 响 比 较 大 ,应 加 强 水 线 附 近 舱 段 的 结 构 防
是破损航空母舰在波浪中残存概率计算的主要考 护设计。
6 中 国 舰 船 研 究 第 9 卷
(0.99) H4 表示海域中不超过某一有义波高的概率 s A/A=3.4312 为 0.99 时对应的有义波高。本文建立的上述不沉 3 ? =6.53? 性评估模型在满足现有不沉性军用规范的基础 2 上,考虑了使用海况和航空母舰机库甲板这一结 m/ 1 构特性对航空母舰毁伤后的影响,从而建立起对 arm DE 毁伤航空母舰生存能力的定量评价模型,满足航 0 CB Stability空母舰设计过程中不沉性多方案评估的需求。 ( ?) -1 根据上述基于武器毁伤的不沉性求解模型和 -2 残存概率模型 ,计 算了 7 种毁伤工况下的浮态和 -3 残存概率,结果如表 1 所示。计算过程中,假定航 -40 -20 0 20 40 60 80 100 H 行 海 区 为 西 太 平 洋 海 域 ,其 有 义 波 高 满 足 s Angle of hee(/l ?) H, 8 ft 时的概率为 0.85。计算结果中,第 1 种工 s 图 9 破损稳性规范图解 况 为 图 9 所 对 应 的 毁 伤 参 数 时 的 浮 态 和 残 存 概 Fig.9 Figure of damage stability criteria
率;其余 6 种仿真工况中,3 个为单发毁伤仿真,3
个为双发毁伤仿真,且均为右舷毁伤。由计算结 虑因素。研究人员采用了一种“准静态”的方法来
,9-11,研究波浪对破损航空母舰生存能力的影响,该 果可知 ,在 所有毁伤参数下 ,航 空母舰的不沉性 方法认为船舶处于静稳定平衡后,由于波浪的动 均能满足确定性校核规范 ,同 时在 3 次单发毁伤 态特性使得海水被抬高进入破损舱内,当舱内进 仿真中,航空母舰的残存概率在舯部毁伤时最低, 水达到某一临界质量时,船舶处于“无法回复”的 在 3 次双发毁伤中 ,当 舯部和艏部同时毁伤时其 临界状态,在该状态时船舶的稳性曲线刚好没有 残存概率最低。 正的回复力臂。研究人员通过数值仿真和模型试 表 1 计算结果 验得出临界进水质量主要由舰船破损时所处海域 Tab.1 Calculation results
H的有义波高 决定的结论。因此,为了更客观地 s 浮态变化 残存 从稳性的角度来研究毁伤对航空母舰生命力的影 纵倾角 毁伤参数 平均吃水 横倾角 概率 响,不仅要考虑破损后航空母舰的稳性要满足军 增量/m (/ ?) (/ ?) 用规范的校核要求,还必须要求破损航空母舰能 (0,6.,57.,51) 1.0 36.5 30.0 10.93 82
(-10,09,8,1) 0.1 80.9 8-0.8 00.94 60 够有效抵御波浪的动态特性对不沉性的不利影响
(10,09,8,1) 0.4 50 0.1 90.98 95 这一因素。目前,美、英等国的破损稳性校核规范
(0,9,8,1) 0.9 36.8 40 0.93 80 H, 8 ft(2.44 m) 都 是 建 立 在 海 况 为 有 义 波 高 的 s (-10,09,8,1) 1.29 7.06 -0.45 0.905 0 基础上。当破损后航空母舰的稳性满足美国海军 (0,9,8,1 ) DDS-079 破损稳性规范时 ,本 文认为航空母舰的 (100,9,8, 1)1.68 7.16 0.68 0.889 2 H(0,9,8,1 )基 础 残 存 概 率 为 作 战 海 域 内 有 义 波 高 满 足 s H, 8 ft (100,9,8, 1)时 的 概 率 ,即 此 时 基 础 残 存 概 率 为 s 0.74 0.90 -0.30 0.971 5 (-100,9,8,1) P, P(H, 8 ft) ;同时,为了考虑波浪动态特性的 0 s 影响,需要考虑航空母舰机库大门位置离海面的
4 结 语 高度。因此,用下式来表示从不沉性的角度评价
毁伤后航空母舰的残存概率: 本文针对航空母舰分舱方案设计过程中的不 沉性评估问题,
提出了基于接触爆炸毁伤的单发 0 not subject to DDS , 079 ,, ,min F , F 和双发舱室毁伤模型,能较好地模拟实际武器毁 P , (1 , P ) , 0P , 0 0, st 'D , T 伤造成的破损舱组,克服了传统不沉性计算中指 , F , m 0, subject to DDS , 079 定破损舱组的方法;同时,为了解决传统不沉性确 ,
定性校核方法无法对航空母舰遭受毁伤后的生存 (6) 'T 为破损航空 式中:D 为机库甲板所在的高度; 能力给出定量评价的问题,提出了同时考虑规范 m
母舰的平均吃水 ;min F 为破损航空母舰稳定平 校核和海浪对毁伤航空母舰不利影响等因素的残
F衡时相对于机库甲板高度的最小干舷;为安全 存概率模型,为航空母舰的易损性和生命力评估 0
提供了参考手段。 F, 0.1 , 0.5 ,(H(0.99) , 8) 储 备(ft),且 有 ,其 中0 s
第 3 期 张凯等:基于改进的接触爆炸毁伤模型的航空母舰不沉性评估 7
,6, 陈德志. 船舶破损稳性计算方法研 究,D,. 大连 :大 连参考文献: 理工大学,2004.
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研究,D,. 大连:大连理工大学,2002. teria case study,J,. Journal of Maritime Research,
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中的应 用,J,. 上海交通大学学报2005 ,,39(5): ,2, SURKO S W. An assessment of current warship dam?
701-705,710. aged stability criteria,J,. Naval Engineers Journal,
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calculation,J,. Journal of Dalian University of Tech?,10, VASSALOS D,GUARíN L. Designing for damage sta?nology,2001,41(1):85-89. bility and survivability – contemporary developments
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2009,33(6):1160-1163,1182. ,11, PAPANIKOLAOU A,ELIOPOULOU E. On the de? HU Lifen,MA Kun,ZHANG Fengxiang. Study on re?velopment of the new harmonised damage stability
al-time calculation of stability for damaged warship regulations for dry cargo and passenger ships,J,. Reli? ,J,. Journal of Wuhan University of Technology: ability Engineering and System Safety, 2008,93 Transportation Science and Engineering,2009,33(6): (9):1305-1316.
1160-1163,1182. ,责任编辑:易基圣,
范文四:中国航空母舰模型行业市场调查研究报告(目录)
中国航空母舰模型行业 市场调查研究报告
核心内容提要
市场需求
本报告从以下几个角度对航空母舰模型行业的市场需求进行分析研究:
1、用户消费规模及同比增速:通过对过去连续五年中国市场航空母舰模型行业用户消费规模及同 比增速的分析,判断航空母舰模型行业的经济规模和成长性,并对未来五年的用户消费规模增长趋 势做出预测,该部分内容呈现形式为“文字叙述 +数据图表(柱状折线图)”。
2、产品结构:从多个角度(1-3个),对航空母舰模型行业的产品和服务进行分类,并给出每一 类细分产品和服务的用户消费规模和在行业中的占比,帮助客户在整体上把握航空母舰模型行业的 产品结构;该部分内容呈现形式为“文字叙述 +数据图表(饼状图)”。
3、市场分布:从用户的地域分布和消费能力等因素,来分析航空母舰模型行业的市场分布情况, 并对消费规模较大的重点区域市场的消费情况进行分析,包括该区域的消费规模、消费特点、产品 结构等;该部分内容呈现形式为“文字叙述 +数据图表(表格、饼状图)”。
4、用户研究:主要研究用户的消费行为,包括用户关注的产品因素、购买频率、购买渠道、?? 竞争格局
本报告主要以市场份额为指标来分析航空母舰模型行业的竞争格局,对细分产品和服务也给出同样 的市场份额指标和竞争格局分析,同时根据市场份额和市场影响力对主流企业进行竞争群组划分, 并分析各竞争群组的特征;此外,通过分析主流企业的战略动向、投资动态和新进入者的投资热度、 市场进入策略等,来判断航空母舰模型行业未来竞争格局的变化趋势。
标杆企业
对标杆企业的研究一直是中经视野研究报告的核心和基础,因为标杆企业相当于行业研究的样本, 所以,一定数量标杆企业的发展动态,很大程度上,反映了一个行业的主流发展趋势。本报告精心 选取了航空母舰模型行业规模较大且最具代表性的 5-10家标杆企业进行调查研究,包括每家企业 的基本情况、产品体系、经营数据、技术优势、发展动向等内容。本报告也可以按照客户要求,调 整标杆企业的选取数量和选取方法。
投资机会
本报告对航空母舰模型行业投资机会的研究分为一般投资机会研究和特定项目投资机会研究,一般 投资机会主要从细分产品、区域市场、产业链等角度进行分析评估,特定项目投资机会主要针对航 空母舰模型行业拟在建并寻求合作的项目进行调研评估。
北京中经视野信息咨询有限公司 第 1页
中国航空母舰模型行业市场调查研究报告
【报告类型】多用户、行业报告 /市场调查研究报告
【出版时间】即时更新(交付时间约 6-10个工作日)
【报告定价】中文版¥ 8600.00(原价¥ 12000.00)
英文版¥ 20000.00(免费赠送中文版)
【发布机构】中经视野
【报告格式】 PDF 版+WORD 版+纸介版(限一份)
【售后服务】六个月,免费提供内容补充,数据更新等服务。
【资料来源】 http://www.cevsn.com/research/report/3/448892.html
目录
研究背景
研究方法
本报告关于航空母舰模型行业的定义、基本概念
第一章 航空母舰模型行业国内外发展概况
1.1.全球航空母舰模型行业发展概况
1.1.1.全球航空母舰模型行业发展现状
1.1.2.主要国家和地区发展状况
1.1.3.全球航空母舰模型行业发展趋势
1.2.中国航空母舰模型行业发展概况
1.2.1.中国航空母舰模型行业发展历程与现状
1.2.2.中国航空母舰模型行业发展中存在的问题
第二章 行业发展环境 (PEST 分析模型)
2.1.经济环境
2.2.1.国内经济环境
2.2.2.国际贸易环境
2.2.政策环境
2.2.1.产品相关标准
2.2.2.国家与地方对航空母舰模型产业的规划和政策
北京中经视野信息咨询有限公司 第 2页
2.3.社会环境
2.4.技术环境
2.4.1.全球航空母舰模型行业工艺技术发展现状
2.4.2.中国航空母舰模型行业工艺技术水平
2.4.3.行业最新技术动态
2.4.4.航空母舰模型行业工艺技术发展趋势
第三章 航空母舰模型产业链
3.1.航空母舰模型产业链模型及特点
3.2.上游产业
3.2.1.上游产业发展现状
3.2.2.上游产业对航空母舰模型行业的影响
3.3.下游用户
3.3.1.下游用户分类
3.3.1.各类用户需求特点
第四章 供求分析:国内市场需求
4.1.市场特点
4.1.1.航空母舰模型行业所处生命周期
4.1.2.市场的区域性、季节性等特点
4.2.需求规模
4.2.1.过去五年中国航空母舰模型产品需求规模及增速
4.2.2.航空母舰模型市场饱和度
4.2.3.影响航空母舰模型需求规模的因素
4.2.4.航空母舰模型市场潜力
4.2.5.未来五年中国航空母舰模型产品需求规模及增速预测
4.3.需求结构
4.3.1.用户结构(各类别用户对航空母舰模型产品的需求规模及占比) 4.3.2.产品结构(各类别产品市场需求规模及占比)
4.4.区域市场
4.4.1.区域市场分布情况
4.4.2.重点省市航空母舰模型产品需求规模及占比
第五章 供求分析:出口市场需求
5.1.出口市场概述
北京中经视野信息咨询有限公司 第 3页
5.2.出口规模
主要图表:过去三年中国航空母舰模型产品出口量 /金额及增速
5.3.出口国家和地区分布情况
主要图表:过去三年中国航空母舰模型产品国外市场分布情况(分国别出口量、 金额)
5.4.未来三年航空母舰模型产品出口形势预测
主要图表:未来三年中国航空母舰模型产品出口量 /金额及增速预测
第六章 供求分析:国内企业 (包括在华外资企业) 供给
6.1.供给规模
6.1.1.过去五年中国航空母舰模型产量及增速
6.1.2.行业产能及开工情况
6.1.3.产业投资热度及拟在建项目
6.1.4.未来五年中国航空母舰模型产量及增速预测
6.2.区域分布
6.2.1.航空母舰模型企业区域分布情况
6.2.2.产业集群状况
6.2.3.重点省市航空母舰模型产量及占比
第七章 供求分析:进口产品供给
7.1.进口规模
主要图表:过去三年中国地区航空母舰模型产品进口量 /金额及增速
7.2.进口航空母舰模型产品的品牌结构
7.3.进口航空母舰模型产品主要来源地
主要图表:过去三年中国地区进口航空母舰模型产品主要来源地(分国别进口量 /金额)
7.4.未来三年航空母舰模型产品进口形势预测
主要图表:未来三年中国地区航空母舰模型产品进口量 /金额及增速预测
第八章 供求分析:供需平衡
8.1.供需平衡现状总结
8.2.影响航空母舰模型行业供需平衡的因素
8.3.航空母舰模型行业供需平衡趋势预测
第九章 企业研究 (Top10,可根据客户需求指定目标企业)
北京中经视野信息咨询有限公司 第 4页
9.1. ***公司
9.1.1.企业基本情况
9.1.2.组织架构
9.1.3.产品结构及市场表现
9.1.4.产销规模
9.1.5.经营状况
9.1.6.销售网络
9.1.7.核心竞争力
9.1.8.企业最新发展动态
9.2. ***公司
9.2.1.企业基本情况
9.2.2.组织架构
9.2.3.产品结构及市场表现
9.2.4.产销规模
9.2.5.经营状况
9.2.6.销售网络
9.2.7.核心竞争力
9.2.8.企业最新发展动态
……
9.10. ***公司
9.10.1.企业基本情况
9.10.2.组织架构
9.10.3.产品结构及市场表现
9.10.4.产销规模
9.10.5.经营状况
9.10.6.销售网络
9.10.7.核心竞争力
9.10.8.企业最新发展动态
第十章 行业竞争格局
10.1.重点航空母舰模型企业市场份额 10.2.航空母舰模型行业市场集中度 10.3.行业竞争群组
10.4.潜在进入者
北京中经视野信息咨询有限公司 第 5页
10.5.替代品威胁
10.6.供应商议价能力
10.7.用户议价能力
10.8.航空母舰模型行业竞争关键因素
10.8.1.资金
10.8.2.技术
10.8.3.人才
第十一章 产品价格分析
11.1.航空母舰模型行业价格特征
11.2.中国航空母舰模型产品历史价格回顾 11.3.航空母舰模型产品当前市场价格评述 11.4.影响航空母舰模型产品价格的因素
11.5.主流企业航空母舰模型产品价位及价格策略
第十二章 替代品
12.1.替代品种类
12.2.替代品对航空母舰模型行业的影响
12.3.替代品发展趋势
第十三章 互补品
13.1.互补品种类
13.2.互补品对航空母舰模型行业的影响
13.3.互补品发展趋势
第十四章 渠道研究
14.1.航空母舰模型行业主流渠道介绍
14.2.各类渠道对比
14.3.主要航空母舰模型企业渠道策略
第十五章 行业盈利能力分析
15.1.过去五年航空母舰模型行业销售毛利率 15.2.过去五年航空母舰模型行业销售利润率 15.3.过去五年航空母舰模型行业总资产利润率 15.4.过去五年航空母舰模型行业净资产利润率 15.5.过去五年航空母舰模型行业产值利税率
北京中经视野信息咨询有限公司 第 6页
15.6.未来五年航空母舰模型行业盈利能力指标预测
第十六章 行业成长性分析
16.1.过去五年航空母舰模型行业销售收入增长率 16.2.过去五年航空母舰模型行业总资产增长率 16.3.过去五年航空母舰模型行业固定资产增长率 16.4.过去五年航空母舰模型行业净资产增长率 16.5.过去五年航空母舰模型行业利润增长率 16.6.未来五年航空母舰模型行业成长性指标预测
第十七章 行业偿债能力分析
17.1.过去五年航空母舰模型行业资产负债率 17.2.过去五年航空母舰模型行业速动比率
17.3.过去五年航空母舰模型行业流动比率
17.4.过去五年航空母舰模型行业利息保障倍数 17.5.未来五年航空母舰模型行业偿债能力指标预测
第十八章 行业营运能力分析
18.1.过去五年航空母舰模型行业总资产周转率 18.2.过去五年航空母舰模型行业净资产周转率 18.3.过去五年航空母舰模型行业应收账款周转率 18.4.过去五年航空母舰模型行业存货周转率 18.5.未来五年航空母舰模型行业营运能力指标预测
第十九章 投资机会及经营策略建议
19.1.航空母舰模型行业总体发展前景预测
19.2.投资机会
19.2.1.细分产业
19.2.2.区域市场
19.2.3.产业链
19.2.4.特定项目
19.3.企业经营策略建议
19.3.1.产品定位与定价
19.3.2.营销策略与渠道建设
19.3.3.技术创新
北京中经视野信息咨询有限公司 第 7页
19.3.4.成本控制
19.3.5.投融资建议
第二十章 风险提示
20.1.环境风险(国际经济形势、汇率、国内宏观经济形势、宏观政策等) 20.2.产业政策风险
20.3.产业链风险
20.4.市场风险
20.5.企业内部风险
数据来源与研究方法
◇ 对行业内相关的专家、厂商、渠道商、业务(销售)人员及客户进行访谈,获取最 新的一手市场资料;
◇ 中经视野对航空母舰模型产品长期监测采集的数据资料;
◇ 行业协会、国家统计局、海关总署、国家发改委、工商总局等政府部门和官方机构 的数据与资料;
◇ 航空母舰模型行业公开信息;
◇ 航空母舰模型业内企业及上、下游企业的季报、年报和其它公开信息;
◇ 各类中英文期刊数据库、图书馆、科研院所、高等院校的文献资料;
◇ 行业资深专家公开发表的观点;
◇ 对行业的重要数据指标进行连续性对比,反映行业发展趋势;
◇ 通过专家咨询、小组讨论、桌面研究等方法对核心数据和观点进行反复论证。
北京中经视野信息咨询有限公司 第 8页
企业简介
中经视野(Cevsn )是中国领先的知名咨询机构,专注产业经济研究和第三方市 场调研,主要针对企业单位、政府组织和金融机构,提供产业研究、产业规划、投资 评估、项目可行性研究、市场调研、 IPO 咨询、商业数据库等咨询类产品与服务。
中经视野总部位于北京市朝阳区,并在上海、杭州、安徽、福建等地设立有分支 机构,公司拥有 120余位经验丰富的优秀分析师,其中 90%以上为硕士、博士学历, 累计服务超过 10000家客户,遍布国内和国外(欧洲、北美、日韩、印度、澳大利亚、 非州等),包括央企客户、民营企业、外资企业、国际客户和政府部门,并成为数百 家跨国公司和世界 500强企业长期的咨询产品供应商,客户满意率达到 97%以上。目 前,中经视野平均每个工作日签约 5-7单,全年执行各类咨询项目超过 1000个, 在 能源、化工、机械、汽车、金融、保险、零售、电信、医药、食品、旅游、轻工等数 十个行业里积累有丰富的案例和经验。
中经视野不仅与国内外知名的数据机构(包括官方和非官方)、高等院校和科研 院所建立有良好的合作伙伴关系,更自建有庞大的经济运行监测数据库,包括全球各 国宏观经济数据、中国地区各行业数据、中国各地区经济数据、中国和世界各国贸易 往来数据等。
中经视野还拥有众多优秀的战略合作伙伴,包括知名的 VC 公司、 PE 公司、基金 公司、证券公司、律师事务所和会计师事务所。
产品与服务
市场研究
◇ 行业简报:日报、周报、月报、季报
◇ 行业分析报告 ◇ 细分产业市场研究报告
◇ 客户满意度研究 ◇ 消费者行为研究
◇ 神秘顾客监测 ◇ 销售渠道研究与规划
◇ 市场定位研究 ◇ 行业竞争研究
◇ 企业征信调查 ◇ 品牌研究
北京中经视野信息咨询有限公司 第 9页
中经视野 - 中国航空母舰模型行业市场调查研究报告
北京中经视野信息咨询有限公司 第 10页
项目咨询
◇ 项目可行性研究:工业项目、产业园项目、商业服务项目
◇ 投资价值分析报告 ◇ 社会稳定风险评估 ◇ 节能评估报告 ◇ 投资风险分析报告 ◇ 资金申请报告 ◇ 环境评价报告 ◇ 项目建议书 ◇ 立项申请报告 ◇ 安全评估报告 ◇ 商业计划书 ◇ 创业咨询
产业规划
◇ 区域经济发展研究、政策研究
◇ 区域经济发展规划、产业园区规划设计
◇ 园区招商引资、项目融资、新城建设与开发区咨询
◇ 新农村规划
IPO 咨询
◇ 上市前咨询:IPO 诊断咨询、规范化治理、上市整体规划 ◇ 细分市场研究
◇ 募投项目可行性研究
◇ 企业发展战略规划
◇ 新三板全案咨询
◇ 尽职调查
范文五:佟旭和他的钢铁巨舰_辽宁_号航空母舰模型诞生记
2012年9月25日上午,中国第一艘航 母 试 验 平 台 被 命 名 为 “ 辽
宁 ” 舰 , 舷 号 16,满载国人期盼和希望的第一艘中国航 母正式加入了人民解放军海军的序列。
“辽宁”舰是在前苏联海军库兹涅佐 夫元帅级航母的第二艘“瓦良格”号航母 的基础上改造而来的,基本上承袭了原舰 的设计,对舰体内部设施、舰载电子设备 和舰载武器进行了更新。该舰长304米, 宽70.5米,采用常规动力方案,满载排 水量67500吨。预计可配备30余架各型舰 载机,主要采用沈阳飞机工业集团生产的 “歼-15”作为主力舰载攻击机。
就在“辽宁”号航母正式交付中国海 军 前 一 个 多 月 , 来 自 辽 宁 葫 芦 岛 的 著 名 军 事 绘 图 家 佟 旭 也 完 成 了 一 项 令 人 震 撼 的 “ 造 舰 ” 工 程 , 他 使 用 钢 铁 建 造 出 一 艘 巨 型 “ 辽 宁 ” 号 航 母 模 型 , 比 例 高 达 1/72!这艘模型以大连造船厂改造后的 “瓦良格”号为原型,主体结构全部使用 钢板制造,长4.3米,宽1.4米,制作完 成后重达0.76吨。舰上雷达、灯光、拦 阻索、挡焰版以及舰载武器等设备一应俱 全,并配备有各个型号的舰载机。庞大的 身形和精良的舰载武器让这艘“辽宁”号 看起来无比威武。
这 艘 历 时 9个 月 才 完 工 的 航 母 模 型
《模型世界》:佟旭你好!首先祝贺你 顺利完成了这艘大作,并对你高超的技艺表 示钦佩。这艘航母模型太令人震撼了,是什 么让你有如此魄力下决心去建造这艘巨大的 “战舰”呢?
佟旭:我生于 1981年 8月 1日,或许是 种巧合,生于建军节的我,从小就对军事有 着强烈的兴趣。作为一名坚定的航母“粉 丝”,我自然也对“瓦”舰的改装工程持续 地关注着。这次咱们国家首艘航母被命名为 “辽宁”号,作为辽宁人的我感到格外的自
豪。记得是 2011年 7月
27日,中国国防部首 次证实,目前正在改造一艘“废旧”航空母 舰平台,用于科研试验和训练,然后于 2011年 8月 10日首次进行了出海航行试验。在那 激动人心的时刻,我心中产生了一个强烈的
想法,我要拥有一条自己的“老瓦”,最强 的“老瓦”。
《 模 型 世 界
》 :在 模 型 圈 子 里 面 , 1/350的战舰模型就可以堪称巨大了,你的 这艘“老瓦”更是空前的宏伟。像这样的一 艘庞大兼精密的航母模型,对于任何模型爱 好者来说都是一项艰巨而复杂的工程,你在 开工之前是怎样考虑这个模型的建造方案的 呢?
佟旭:当时考虑到成本和细节的需要, 我最终把模型的比例确定为 1/72,这样既保 证了足够的个头,又容易解决舰载机的采购 问题。
在确定了制作比例之后,我便开始收 集各种线图和照片资料,进行考证和分析。 但得出一个很令人沮丧的结论:目前可以找 到的“库兹涅佐夫号”和“瓦良格”号线图 全部存在着巨大的误差,完全无法使用。因 此只好退回原点,从图片资料开始,重新考 证和绘制线图。由于时间上的关系,这次的 考证和绘图与以前为杂志绘制的中插作品不 同,是以还原“瓦”舰的船体线形和总体比 例为主,辅以零部件的工作图。
由于是首次尝试测绘船体线形图,所 以也遇到不少困难。在没有 3D 建模帮助的
情况下,全凭肉眼对比一段一段地绘制,同
顶板雷达的低速驱动电机。 船体外板焊接,图中可见外板与肋骨的连接方式。 后部机库门与两侧舷台组件。
线型变化较大的船头部分完全靠金属钣金工艺敲打成型。
焊接完成的尾部外板。 外板焊接完成后的船体外观。
船体表面涂抹原子灰并打磨。 为了方便打磨而设计的翻转支架。
时还要保证肋骨各个点的连线达到三向光 顺性。肋骨图完成后,在水线部分将各点连 接,以验证线形的合理性。令人意外的是, 结果很令人满意,不需要修改。
《模型世界》:你的这艘航母模型是用 钢铁建造的,钢材的加工相对其他材质来讲 难度想必要大得多,也需要更加专业的施工 技术吧?
佟旭:对,使用钢材来制造的确是相当 具有难度的,但也是有缘由的。下面我给大 家讲讲这艘“老瓦”的主体结构建造过程。
当线形确定后主体结构的制作就可以 开始了。经过计算, 1/72的船体长 4.3米, 宽 1.4米。如此巨大的尺寸,加上两侧外伸 的舷台,需要非常坚固的结构才能保证其强 度。另外出于对极致的追求,我最终决定采 用钢材来建造这条“巨舰”。
造大船首先得有大场地,在朋友的帮助 下,我的“航母”在一家石油机械厂的车间 里开工了。首先购买木料搭建了长 5米、宽 2.5米的“船台”,船台的表面需要非常的 平整,才能保证后续的主体施工更加准确。
平台完成后开始船体龙骨和肋骨板的切割工
修改后的铆钉(右)与原型的对比。 自制的铆钉冲压模具。
甲板防坠网支架与船体打孔连接。 安装防坠网。
作,由于使用了 3毫米厚度的冷轧钢板,为 了保证形状切割准确,我使用了等离子切割 机来加工。
随后,切割完成的骨架零部件在船台
上用夹具定位,将龙骨校准,固定后进行焊 接。由于尺寸巨大,为了保证船体的纵向 强度,在肋骨间穿过了 4根与龙骨平行的钢
管并焊接固定。船体骨架完成后开始铺设 外板,材料是厚度 1毫米的钢板。由于厚度 与肋骨和龙骨不同,因此需要制作大量的 “ L ”形连接片,一端与肋骨焊接,另一端 与外板用点焊机焊接。由于外板强度很高, 所以要想使它完全贴伏于肋骨的曲线,就需 要大锤完成钣金活了。叮叮当当的敲击和电 焊的火花,一时间让我感觉像是在造真船。
由于钢材容易锈蚀,所以需要先在船体
内部和一些死角上喷涂防锈底漆,喷涂过的 部分就不能再使用焊接来处理了,因此要事 先计划好施工顺序。船体外板敷设完成后表 面是凹凸不平的,要使用原子灰填补。此时 正值冬季,厂房内温度很低,为了保证原子 灰顺利固化,使用了“小太阳”来加热。当
然了,我自己也冻得哆哆嗦嗦。
原子灰填补固化后,需要打磨处理, 这在厂房内是无法进行的,所以“老瓦” 要“搬家”了。对于这个全钢结构的大家 伙, 6个成年人外加吊臂才好不容易移出了 车间。打磨是个辛苦的工作,噪音、粉尘是 最难以忍受的。每次打磨结束,我都要经历 从人变成“陶俑”的过程。打磨由粗到细逐 渐进行,最后喷涂一遍灰色底漆检查打磨效 果,细小的坑洞使用红补土修正。为了方便 将船体翻转打磨死角,我还专门制作了可拆 卸的圆形框架和滑道。
船体部分打磨并检查无误后,就要开始 飞行甲板的铺设了。为了保证甲板的平整,
舷窗使用1毫米有机玻璃板制作,外框为铜丝喷涂银漆。 舰岛灯光系统实验。
复杂的舰岛照明线路。
照明系统试验。
舰岛与船体试装,并试验照明系统。
钢板的厚度增加到了 2毫米。由于甲板安装 后船体内部就完全封堵上了,为了防止船体 和甲板内部的防锈涂料被电焊烧坏,所以采
用铆接结构来连接。另外,在封甲板前,船 体内部的照明线路也要提前布设完成。
对于固定飞行甲板的铆钉,要求比较特 别,市面上很难买到适用的埋头铆钉,需要 制作冲压工具,将普通的拉铆钉进行改造。 同时,甲板上用钻头钻出浅坑,这样可以保
证铆钉略低于甲板面,以方便随后的打磨工 作。在飞行甲板铆接完成后,将铆钉孔和边 缘接缝填补原子灰进行打磨。喷涂底漆。船 体主体结构的施工便告一段落,舰岛的组装 正式开始。
由于舰岛的形状极不规则,所以事先使 用软件将其拆分成单独的面,内部设计骨架 结构,以支撑整个舰岛,不至于因为搬运和 颠簸而出现问题。舰岛面板同样使用了 1毫 米冷轧钢板,同样使用连接片与骨架焊接。 为了保证舰桥部分成型时的强度,并未提前
挖出舷窗,而是定型焊接后,再进行这一步 骤。舰岛主体焊接完成后,接缝涂抹原子灰 打磨。喷底漆检查。至此船的主体结构就完 成了。
《模型世界》:我们看到你的“航母”
不仅身形巨大,而且细节丰富,有可以转动 的雷达和各种灯光设施,还有一个霸气的木 质底座,你在模型的细节表现和涂装方面想 必也花了不少功夫吧?
佟旭:是的,为了让这艘“老瓦”更显 逼真并取得良好的展示效果,我在前期设计 中整合了灯光照明和电动的“顶板”雷达。 经过取舍,最终决定使用圆柱形球头 LED 灯 来制作等灯光部分,因为其外观与真实的船
胶板制作的船锚,为了安装方便,锚杆与实物一样是可动的。 胶板制作的电子战设备。
胶板制作的尾部折叠登舰梯。 胶板制作的助降灯背景板。
救生圈是使用直径合适的橡胶密封圈制作的。
摄像头。 消防水炮使用铅丝和胶棒制作。
用照明灯接近。实船的甲板照明系统则使用 的是方形射灯,所以采用方形 LED 灯和塑料 板加以改造模拟外观。由于舰岛结构为可拆 卸式,与封闭的船体不同,因此照明线路的 敷设方式也不同。 LED 灯的针脚穿过舱壁在 内部进行接线。当然,为了与金属的舱壁绝 缘,要将针脚事先套上电线外皮。
灯光系统通电试验无误后,开始全船 的外观细节制作。由于钢板厚度的限制, 不能采用金属件焊接,因此在预留的金属 骨架上粘接塑料型材来模拟实船的舷台和 管线等结构。
喷漆检查无瑕疵之后,开始喷涂甲板起 降标志线。由于尺寸巨大,如何保证线条的 平直是一件很伤脑筋的事,而且粘贴遮盖胶 纸的工作量也非常大。甲板喷涂完成并遮盖 好之后,整船喷涂灰白色海军涂装。之后使 用专门设计的测量工具确定水线位置,遮盖 船身后喷涂舰底红。
其实在船体细节施工还未结束时,木制 底座的工程便已经开始。考虑到完工后整船
的重量在半吨左右,底座的承载强度尤为重
升降机底部结构。 将船体沿水线遮盖后喷红色船底。 甲板舷台喷漆并遮盖。
起降基准线喷漆遮盖。
完成喷漆的船体。
改造直8预警直升机。 加装尾部的雷达组件。 直8预警机喷涂灰色。
喷涂后的卡-31预警直升机。 卡28反潜直升机,整体喷涂灰色,驾驶室风挡用胶纸遮盖。
落了地。
组合完成后,零部件的组装工作开始。 早在船体敷设外板时,零部件的制作就已经 开始了。出于对数量和制作难度的综合考 虑,一部分外观要求高、手工制作费时的部
件,交给了我的好友刘烜赫先生代为完成。
使用三维雕刻机结合硅胶模具复制,能够 更有效率地完成数量较多的零件,例如近防 火炮、防空导弹、交通艇、救生筏和螺旋桨 等。余下的零部件由我本人手工制作。由于 比例巨大,所以在考证上,一些小比例模型 会省略掉的细节都需要表现出来,例如救生 圈、消防水炮、照明灯、摄像头等部件。
船体细节中最重要的一环,便是栏杆。 这对模型的外观起着决定性作用,所以要更 仔细地考证资料。“辽宁”舰上共安装有四 种不同形式的栏杆,分别是起飞甲板周边的 可放倒围栏、舰岛上的护栏、钢缆连接的可
拆卸三脚护栏以及船头船尾的防坠网。在模 型制作中,我采用了不同的工艺。可收放围 栏为订制蚀刻片,由于比例较大,因此采用 了 0.5毫米厚板;舰岛护栏和三脚护栏用铜
丝手工焊接;防坠网护栏则是先安装在船身 上钻孔固定,再焊接为整体。在零部件备齐 并完成上色后,按照从小到大的顺序依次安 装,这样可以避免大零件占据空间影响小件 的安装。
舰岛零部件安装结束后,将纷乱的内部 线路捋顺并固定好,然后与船体组合,安装
直8运输直升机。
组装完成的直8预警机。
为了避免舰载机在甲板上滑动,所以在 轮胎中都埋入了 1毫米直径的磁钢,利用磁 力固定在金属甲板上。这样既解决了飞机的 定位问题,同时还可以变更在甲板上的摆放 位置。
《模型世界》:听说你在制作这艘模型
的过程中也经历了不少波折,甚至出过一些 挺严重的事故,是这样吗?
佟旭:确实是这样的。当时在将外板焊 接到骨架的过程中,由于是冬天,厂房温度 很低,所以船体在低温环境下要使用高温的 电焊机,结果骨架受热不均,外板焊接完成
后就发生变形了,龙骨也有一部分扭曲,只 好把焊好的外板切下来重新校正。
照明电路也出过一些问题。因为我本 身并不太了解 LED 灯的电路设计,所以在设 计串联电路时,每组灯珠的数量有误,经过 专业的电工指点才被发现,不过那时已经完 成了船体和舰桥的布线,所以除了已经封在 船体里的主电源线以外,全部的串联电路都 拆掉重做。电路修改完成后, 370
多盏灯也 陆续地连接上了。开始照明实验的时候,舰 岛和船体是分开实验的,最先试的是舰岛的 灯组,但当时用了可调电压的变压器,因为 设定的电压出了错,结果舰岛的 100
多盏灯 就全部被烧坏了,而这部分的灯具都是经过 外观改造的,所以都得重新制作。这次事故 是整个制作过程中最让我郁闷的。当时很长 时间都没有心情返工,直接跳到船体施工上 了,直到船体完成,才不得不开始修理舰桥 的灯具。
至于返工的情况,在各个制作阶段都有 发生。船体变形时切掉重做。抹原子灰时, 工人对设计意图不了解,敲掉重新抹。电路 返工刚才说过了,打磨过程中也存在与工人 的沟通有误,前后反复修正了七八次。飞行
航母左舷特写。 仰视舰岛,仿佛身临其境。
舰岛旁停靠的歼-15舰载机。 两架停在轻载起飞点的歼-15。
部分舰载机的停放布局。 拦阻索系统。
舰尾特写。
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